高次谐波产生装置制造方法及图纸

一实施方式的高次谐波产生装置被附加连接于从连接于电源变压器的电力干线被供给交流电的电动机，在上述电动机运行时，与由高次谐波旋转磁通产生的高次谐波电压之中的、对于转子而成为制动力的次数的高次谐波电压相对地，产生与成为该制动力的上述高次谐波电压相同次数且反相位的高次谐波电压，上述高次谐波旋转磁通基于上述电动机的定子的线圈收纳的总槽数(Z1)与极对数(P)之比(Z1/P)而在上述定子与上述转子之间产生，上述高次谐波产生装置在时间上对与该电动机的{(Z1/P)－1}对应的频率的成为规定高次谐波的频率以及振幅的消除用高次谐波进行切换并输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高次谐波产生装置
本专利技术的实施方式涉及被附加连接于从连接于电源变压器的电力干线供电的电动机的高次谐波产生装置。
技术介绍
一般，广泛使用感应电动机作为各种设备的动力源。在这种电动机中，从电力干线对设置于定子的一次绕组供给电源电压，产生旋转磁场，由此，使转子产生旋转扭矩并运行。在这种情况下，在定子以及转子的构造上，产生高次谐波电压。该高次谐波电压使电动机的运行效率降低，导致温度上升。于是，为了减少该高次谐波，提出各种方案。其1个方案是使用如下电抗电路：以与从电力干线供给的电源电压同相来产生规定的高次谐波频率的电流，以相对于转子成为制动力的负1的高次谐波次数产生相位比电源电压大致滞后90°的高次谐波电压(参照专利文献1)。在该方案中，需要制作与连接于电力设备的马达的定子的槽数对应的特定次数的高次谐波，所以，需要根据马达的构造(定子的线圈收纳的总槽数和极对数)而不同次数的高次谐波。而且，需要将这些高次谐波的振幅设定成最合适的值。但是，当单纯地合成这些需要的高次谐波时，合成的高次谐波的振幅等相互影响，也可能会从本来需要的高次谐波产生偏移。本专利技术鉴于这样的问题而做出，所以，提供一种高次谐波产生装置，分别制作对频率以及振幅值适当地设定后的消除用高次谐波并在时间上合成，由此，能够提高电动机的运行效率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015－126678号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术所要解决的问题是，提供一种高次谐波产生装置，不会改变连接于电力干线的电动机，在对电动机供电的电力干线侧能够进一步提高电动机的运行效率。用于解决问题的手段本专利技术的一实施方式涉及的高次谐波产生装置被附加连接于从连接于电源变压器的电力干线被供给交流电的电动机，上述高次谐波产生装置的特征在于，在上述电动机运行时，与由高次谐波旋转磁通产生的高次谐波电压之中的、对于转子而成为制动力的次数的高次谐波电压相对地，产生与成为该制动力的上述高次谐波电压相同次数且反相位的高次谐波电压，上述高次谐波旋转磁通基于上述电动机的定子的线圈收纳的总槽数(Z1)与极对数(P)之比(Z1/P)而在上述定子与上述转子之间产生，上述高次谐波产生装置在时间上对与该电动机的{(Z1/P)－1}对应的频率的成为规定高次谐波的频率以及振幅的消除用高次谐波进行切换并输出。根据上述构成，构成为将产生对成为制动力的旋转磁通抵消的旋转磁通的高次谐波电压施加到各种类的电动机，所以，电动机的运行效率提高，能够得到节能效果。附图说明图1是表示包括本专利技术的一实施方式涉及的高次谐波产生装置的电力设备的等效电路图。图2是对图1示出的等效电路的一部分改写后的等效电路图。图3是表示本专利技术的实施方式涉及的高次谐波产生装置中所使用的电动机的定子和转子的关系的图，(a)是表示它们的构造，(b)是表示它们之间的产生磁通。图4是用于说明本专利技术的实施方式的动作原理的向量图。图5是表示本专利技术的一实施方式所使用的高次谐波电流产生器的一个例子的构成图。图6是表示图5示出的高次谐波电流产生器的一部分的其他例子的电路图。图7是在电力设备中表示高次谐波产生装置和高次谐波电流产生器和各电动机的关系的图。图8是用于说明图5示出的本专利技术的一实施方式的高次谐波电流产生器的动作的波形图。图9是用于对图1示出的电动机的转子部分所产生的基波的感应电压进行说明的等效电路图。图10是对图1示出的电动机的转子部分所产生的高次谐波电压进行说明的等效电路图。图11是表示本专利技术的实施方式所使用的电动机的旋转速度、向2次绕组的输入电力、以及与转差率的关系的特性图。具体实施方式＜本专利技术的原理的简单的说明＞在实施方式的说明前，先对本专利技术的原理简单地说明。如上述所示，本专利技术者发现，如上述专利文献1所示，在连接于电力干线的电动机运行时，只要产生如下高次谐波电压即可，该高次谐波电压产生对成为制动力的{(Z1/P)－1}次数的旋转磁通抵消的旋转磁通。因此，以对应于各种电动机的特定的高次谐波频率来制作规定的振幅的消除用高次谐波，将它们合成并将其供给到电动机，由此，减少了不需要的电力消耗。在此，各种电动机是马达的构造(定子的线圈收纳的总槽数和极对数的比)不同的电动机。电力干线、本专利技术的实施方式的高次谐波产生装置13、以及各种类的电动机的连接关系在图7中示出。在后具体说明。但是，当合成规定的消除用高次谐波时，在这些高次谐波相互间产生相互干扰，会从需要规定的频率、振幅的高次谐波产生偏差，考虑它们的干扰并调整振幅等是比较困难的。在本专利技术中如下设置：如上述所示分别单独制作所需的消除用高次谐波并得到适当的高次谐波，在时间上对它们进行切换后，供给到所连接的电动机。当如此设置时，在经过规定的时间时多个高次谐波切实有效地被供给到各种电动机。而且，消除用高次谐波能够通过计算机而分别单独且容易制作。＜实施方式的说明＞以下，使用附图对本专利技术的实施方式附图详细说明。图1中表示出构成电力设备的电源变压器11、电力干线12、高次谐波产生装置13、电动机14例如感应电动机的关系。这些通过等效电路来表示。电动机14意味着图7所示的多个种类的电动机之中的例如1种电动机。高次谐波产生装置13由电抗电路15以及高次谐波电流产生器16构成。高次谐波电流产生器16如图示所示设置于电源变压器11的附近，或者与在电力干线(也称为低压干线)12的末端连接的电动机14的输入端子附近连接。从电源变压器11的2次绕组的两端导出电力干线(100V，200V，400V等)12。在电源变压器11的2次绕组的两端间产生电源电压V1。另外，在该2次绕组侧，如图2所示存在有电源变压器11的绕组电阻Rt以及绕组的漏磁电抗+jνXt，构成上述的电抗电路15。另外，在该电力干线12间，连接有成为包括ν次(11次、17次、23次等)的高次谐波的高次谐波电流(连续波电流或者脉冲电流)Iν(pls)的产生源的高次谐波电流产生器16。该高次谐波电流Iν(pls)向阻抗低的电源变压器11侧流动。电源变压器11以及电抗电路15部分的等效电路能够如图2所示进行改写。在图2中，电源变压器11的1次侧漏磁电抗11－1相对于电源变压器11的励磁电路的电抗11－e显著地小，1次侧漏磁电抗11－1变成与被短路的情况相同。将电抗电路15的阻抗设为Zν(pall)。在该电抗电路15部分，通过来自高次谐波电流产生器16的高次谐波电流Iν(pls)沿图示方向流动，由此，产生高次谐波电源电压Vν(pls)。即，高次谐波电流产生器16成为流动有用于产生高次谐波电源电压Vν(pls)的ν次的高次谐波电流Iν(pls)的电流源。另外，(slot)表示本来的电动机产生的成分，(pall)(pls)意味着通过本专利技术的实施方式的高次谐波产生装置所产生的成分。返回到图1，连接于电力干线12的电动机14具有定子14－1部分以及转子14－2部分。在电动机14的定子14－1设有1次绕组w1，在转子14－2设有2次绕组w2。定子14－1的1次绕组w1经由线路电抗部分+jXl与电力干线12连接，该1次绕组w1自身具有电阻部分r1和电抗部分+jνx1。另外，2次绕组w2具有电阻部分r2’以及电抗部分+jx2’以及与机械的负载相当的电阻r(mk)＝(1－Sν)r2’/Sν本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高次谐波产生装置，被附加连接于从连接于电源变压器的电力干线被供给交流电的电动机，上述高次谐波产生装置的特征在于，在上述电动机运行时，与由高次谐波旋转磁通产生的高次谐波电压之中的、对于转子而成为制动力的次数的高次谐波电压相对地，产生与成为该制动力的上述高次谐波电压相同次数且反相位的高次谐波电压，上述高次谐波旋转磁通基于上述电动机的定子的线圈收纳的总槽数(Z1)与极对数(P)之比(Z1/P)而在上述定子与上述转子之间产生，上述高次谐波产生装置在时间上对与该电动机的{(Z1/P)－1}对应的频率的成为规定高次谐波的频率以及振幅的消除用高次谐波进行切换并输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.23 JP 2017-0321471.一种高次谐波产生装置，被附加连接于从连接于电源变压器的电力干线被供给交流电的电动机，上述高次谐波产生装置的特征在于，在上述电动机运行时，与由高次谐波旋转磁通产生的高次谐波电压之中的、对于转子而成为制动力的次数的高次谐波电压相对地，产生与成为该制动力的上述高次谐波电压相同次数且反相位的高次谐波电压，上述高次谐波旋转磁通基于上述电动机的定子的线圈收纳的总槽数(Z1)与极对数(P)之比(Z1/P)而在上述定子与上述转子之间产生，上述高次谐波产生装置在时间上对与该电动机的{(Z1/P)－1}对应的频率的成为规定高次谐波的频率以及振幅的消除用高次谐波进行切换并输出。2.如权利要求1所述的高次谐波产生装置，其特征在于，上述高次谐波产生装置具备：高次谐波电流产生器，产生与从上述电力干线供给的电源电压同相且基于上述槽数的次数的高次谐波电流；以及电抗电路，设置于上述电力干线，具有包括上述电源变压器的漏磁电抗的阻抗，通过上述高次谐波电流流动，由此产生与相对于上述转子成为制动力的高次谐波电压相同次数且比上述电源电压大致滞后9...

【专利技术属性】
技术研发人员：志贺诚记，
申请(专利权)人：株式会社志贺机能水研究所，志贺节能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP